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Title:
FIRE-EXTINGUISHING SPRAY NOZZLE AND FIRE-EXTINGUISHING EQUIPMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/153848
Kind Code:
A1
Abstract:
Fire-extinguishing fluid at low pressure is nebulized. A fire-extinguishing spray nozzle (10) has a body (30) and an obstacle (36). The body (30) has an emission port (40) for the fire-extinguishing fluid. The obstacle (36) is arranged in an emission region (102) of the fire-extinguishing fluid emitted from the emission port (40). An outer peripheral surface of the obstacle (36) is formed to be a truncated-cone-shaped slope (62). Thus, fire-extinguishing fluid (70) emitted from the emission port (40) and passing around the obstacle (36) and fire-extinguishing fluid (72) emitted from the port (40) and reflected from the slope (62) collide to produce mist (74) of the fire-extinguishing fluid. When the mist (74) is produced by such an action, pressure of the fluid emitted from the emission port (40) can be low. As a result, the fire-extinguishing nozzle (10) for making the low pressure fire-extinguishing fluid into the mist can be provided.

Inventors:
KIKKAWA AKIMITSU (JP)
WATANABE YOSHIO (JP)
ISHIHARA TAKAHIRO (JP)
ANEZAKI TAKAFUMI (JP)
ENDO TATSUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/060953
Publication Date:
December 23, 2009
Filing Date:
June 16, 2008
Export Citation:
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Assignee:
YAMATO PROTEC CORP (JP)
KIKKAWA AKIMITSU (JP)
WATANABE YOSHIO (JP)
ISHIHARA TAKAHIRO (JP)
ANEZAKI TAKAFUMI (JP)
ENDO TATSUKI (JP)
International Classes:
A62C31/02
Foreign References:
JP2001252370A2001-09-18
JP2003062108A2003-03-04
JPH11178947A1999-07-06
JPH1015108A1998-01-20
JPH11514244A1999-12-07
JPS5648288Y21981-11-11
JPH10314332A1998-12-02
JP2002336370A2002-11-26
JP2002017883A2002-01-22
JPH09988A1997-01-07
JPH10314332A1998-12-02
Other References:
See also references of EP 2289601A4
Attorney, Agent or Firm:
SUZUE, Shoji (JP)
Shoji Suzue (JP)
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Claims:
 消火液の放射口を有する本体と、この放射口から放射される消火液を衝突させる障害物とを備える消火用噴霧ノズルであって、
 前記障害物は、前記放射口から放射される消火液の放射領域内に配置され、
 前記障害物の外周面は、錐体状の傾斜面に形成されている、消火用噴霧ノズル。
 前記障害物は、前記傾斜面に加え、溝を有する、請求項1に記載の消火用噴霧ノズル。
 前記障害物が、支持部を介して前記本体に固定されている、請求項1に記載の消火用噴霧ノズル。
 前記支持部には、少なくとも前記障害物と対向する位置に支柱を有し、この支柱の前記障害物と対向する対向部分が先細り状に形成されている、請求項3に記載の消火用噴霧ノズル。
 請求項1~4のいずれかに記載された消火用噴霧ノズルを装備させた消火設備。
Description:
消火用噴霧ノズルおよび消火設

 本発明は、消火用噴霧ノズルおよび消火 備に関し、特に、低圧の消火液を霧状にす ことができる消火用噴霧ノズルおよび消火 備に関する。

 特許文献1は、ノズルヘッドを開示する。 このノズルヘッドは、2個以上のノズルチッ をヘッダー本体に取り付けたノズルヘッド ある。このノズルチップは、微細な水の霧 同一方向へ放射する。このノズルチップは 噴出口がヘッダー本体の表面から10mm以上突 するように取り付けられている。

 特許文献1に開示されたノズルヘッドによ ると、霧の射程距離を伸ばすことができ、霧 により包まれる範囲を拡大でき、かつ、ノズ ルヘッドの設置個数を減少させることができ る。

 特許文献2は、消火用ノズルを開示する。 この消火用ノズルは、流体室を備えている。 この流体室は、液体入口と、気体入口と、流 体出口とを有する。この流体室は、複数の小 室に分かれている。これらの小室は、液体入 口と気体入口と流体出口とを個別に有する。 これらの小室には、流体制御装置が備わって いる。流体制御装置は、その小室に導入され た液体を流体出口から拡散状態に噴出させる 。

 特許文献2に開示された消火用ノズルによ ると、初期消火を広い範囲で行うことができ 、しかも、火災発生初期において、初期消火 に有効な噴霧が開始されるまでの時間を大幅 に短縮できる。

 特許文献3は、液体噴霧ノズルを開示する 。この液体噴霧ノズルは、ドーム状の窪みと 、その窪みの先端部に交差する切込み溝とを 有する。この切込み溝は、管軸より上側にず らして設けられている。

 特許文献3に開示された液体噴霧ノズルに よると、水平に取付けられたときも液体の飛 距離を伸ばすことができる。

 特許文献4は、スプリンクラー消火配管を 開示する。このスプリンクラー消火配管にお いて、給水用の主配管に接続される補助配管 は、可撓性を有する合成樹脂管を用いてルー プ状に形成されている。そのループ状の補助 配管に、合成樹脂製の分水用ヘッダが直列に 介在されている。合成樹脂製の分水用ヘッダ は、分岐接続部を複数箇所に有する。分岐接 続部は、合成樹脂製の可撓管に連通される。

 特許文献4に開示されたスプリンクラー消 火配管は、施工現場に容易に搬送できる。

特開2002-336370号公報

特開2002-17883号公報

特開平9-988号公報

特開平10-314332号公報

 しかし、特許文献1~3に開示された発明で 、霧を放射するために供給する液体の圧力 比較的高くしなければならないという問題 がある。たとえば、特許文献1に開示された 発明の場合、液体の圧力を8MPa程度にするこ が想定されている。特許文献4に開示された 明に至っては、霧を放射することに関する 示も示唆もない。

 本発明は上述の問題点を解決するために されたものであって、その目的は、低圧の 火液を霧状にする消火用噴霧ノズルおよび 火設備を提供することにある。

 上記目的を達成するために、本発明のあ 局面に従うと、消火用噴霧ノズル10は、本 30と、障害物36とを備える。本体30は、消火 の放射口40,41を有する。障害物36は、この放 口40,41から放射される消火液を衝突させる めのものである。障害物36は、放射口40,41か 放射される消火液の放射領域102内に配置さ る。障害物36の外周面は、錐体状の傾斜面62 に形成されている。これにより、放射口40,41 ら放射されて障害物36の周囲を通過中の消 液70と放射口40,41から放射されて傾斜面62か 反射してきた消火液72とが衝突して消火液の 霧74が生成する。このような作用によって霧7 4を生成させる際、放射口40,41から放射させる 消火液の圧力は低圧でよい。その結果、低圧 の消火液を霧状にする消火用噴霧ノズル10を 供できる。

 また、上述の障害物36は、傾斜面62に加え 、溝63を有することが望ましい。

 また、上述の障害物36が、支持部32を介し て本体30に固定されていることが望ましい。

 もしくは、上述の支持部32には、少なく も障害物36と対向する位置に支柱52を有し、 の支柱52の障害物36と対向する対向部分56が 細り状に形成されていることが望ましい。

 本発明の他の局面に従うと、消火設備は 上述したノズルのいずれかが装備されてい 。

 本発明にかかる消火用噴霧ノズルおよび 火設備は、低圧の消火液を霧状にすること できる。

本発明の実施形態にかかる消火設備の プリンクラー消火配管を示す概略図である 本発明の実施形態にかかる消火用噴霧 ズルの斜視図である。 本発明の実施形態にかかる消火用噴霧 ズルの正面図である。 本発明の実施形態にかかる消火用噴霧 ズルの矢視図である。 本発明の実施形態にかかる消火用噴霧 ズルの断面図である。 本発明の実施形態にかかる消火用噴霧 ズルにおいて放射口から放射された消火液 霧になる原理を示す概念図である。 本発明の実施形態にかかる消火用噴霧 ズルの散布角と消火用噴霧ノズルの真下に ける散布量とを示す第1の図である。 本発明の実施形態にかかる消火用噴霧 ズルの散布角と消火用噴霧ノズルの真下に ける散布量とを示す第2の図である。 本発明の第1の変形例にかかる消火用噴 霧ノズルの正面図である。 本発明の第2の変形例にかかる消火用 霧ノズルの正面図である。 本発明の第3の変形例にかかる消火用 霧ノズルの斜視図である。

符号の説明

10 消火用噴霧ノズル
15 主配管
16 補助配管
17 分水用ヘッダ
18 ストレート型継手
20 分水管
30 本体
32 支持部
36 障害物
40,41 放射口
50 梁
52 支柱
56 対向部分
60,61 対向面
62 傾斜面
63 溝
64 接合部分
65 丸み
70,72,76 消火液
74  霧
100 中心軸
102 放射領域
200 内径
202 直径
204,208 幅
206,210 長さ

 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施 態について説明する。以下の説明では、同 の部品には同一の符号を付してある。それ の名称および機能も同一である。したがっ 、それらについての詳細な説明は繰返さな 。

 図1は、本実施形態にかかる消火設備のス プリンクラー消火配管を示す概略図である。 図2は、本実施形態にかかる消火用噴霧ノズ 10の斜視図を示す。図3は、本実施形態にか る消火用噴霧ノズル10の正面図を示す。図4 、本実施形態にかかる消火用噴霧ノズル10の A矢視図を示す。図5は、本実施形態にかかる 火用噴霧ノズル10のB断面図を示す。図6は、 本実施形態にかかる消火用噴霧ノズル10にお て放射口40から放射された消火液が霧にな 原理を示す概念図である。図7は、本実施形 にかかる消火用噴霧ノズル10の散布角と消 用噴霧ノズル10の真下における散布量とを示 す第1の図である。図8は、本実施形態にかか 消火用噴霧ノズル10における散布角と消火 噴霧ノズル10の真下における散布量とを示す 第2の図である。なお、以下の説明において 、消火用噴霧ノズル10の真下における散布量 を「直下散布量」と称する。

 図1に示すように、本実施形態にかかる消 火設備のスプリンクラー消火配管は、分水用 ヘッダ17を有している。分水用ヘッダ17は、 成樹脂の一体成形体である。分水用ヘッダ17 は、ストレート型継手18から流入した水を複 の分水管20に分水したり、分水後の残水を 助配管16に流出させたりする機能を有してい る。

 図1のように主配管15に接続されて水平に 置されている補助配管16はループ状に形成 れている。補助配管16のループ状は、図示の ような矩形であっても円環形であってもよい 。この補助配管16にはポリエチレン管のよう 可撓性を有する合成樹脂管が用いられてい 。分水用ヘッダ17は、補助配管16にストレー ト型継手18を介して接続されることによって ループ状の補助配管16に直列に介在してい 。ストレート型継手18は合成樹脂製である。

 分水管20はポリエチレン樹脂などの合成 脂で成形されている。また、すべての分水 20は分水用ヘッダ17を補助配管16に接続施工 るのに先立って、その分岐接続部に予め工 で熱融着されていることが望ましい。また 分水管20として、その先端に図示しない密栓 部が一体に成形されたものを用いることがで きる。このような分水管20を予め接続してお ば、分水用ヘッダ17に接続された分水管20の 先端開口がその密栓部によって水密に塞がれ た状態になっているので、図1に示した主配 15から分水用ヘッダ17に至る配管系の施工が 了した時点でその水圧試験を実施するとき 、その施工の終了時点で余分な作業を行う となく直ちに水圧試験を実施することがで るという利点がある。そして、水圧試験を った後、その分水管20の軸方向の所望箇所 切断してその密栓部を撤去すれば、その分 管20に消火用噴霧ノズル10を接続することが きるようになる。さらに、分水用ヘッダ17 接続された複数の分水管20のうちの一部のも のを密栓部を有したまま残し、他の分水管20 ついてだけ密栓部を撤去して可撓管を接続 ておくようにすれば、密栓部の残っている 水管20を、事後的に消火用噴霧ノズル10の設 置数を増加させるときに使うことができるよ うになる。

 可撓管にはポリエチレン管のような可撓 を持った合成樹脂管が採用される。分水管2 0とその可撓管との接続は、たとえば合成樹 製のストレート型継手を用いて行うことが きる。

 本実施形態にかかる可撓管には内面平滑 合成樹脂管(たとえばポリエチレン管)を用 ることができる。そのようにすると、1つの 水用ヘッダ17に多数の可撓管を接続しても 消火用噴霧ノズル10に十分な圧力で十分な排 出水量を供給することが可能になり、しかも 、可撓管が軽量になるために可撓管を接続す ることによる重量負荷をそれほど意識する必 要がなくなるという利点がある。

 図2に示すように、本実施形態にかかる消 火用噴霧ノズル10は、本体30と、支持部32と、 障害物36と備える。本体30は、放射口40を有し ている。図示しないポンプから供給された消 火液(本実施形態においては水)は、この放射 40から放射される。放射された消火液は、 害物36に衝突し、霧74になる。消火液が霧74 なる原理に関しては後述する。

 図3および図4を参照しつつ、支持部32の構 成について説明する。支持部32は、梁50と、 柱52とを有する。梁50は、障害物36が固定さ る部材である。支柱52は、本体30に固定され 障害物36を挟んで相対するように梁50を支え る部材である。支柱52によって支えられるこ により、梁50は両端支持梁となっている。 柱52の障害物36と対向する対向部分56は、障 物36に向かって尖った先細り状に形成されて いる。

 図2および図5を参照しつつ、障害物36の構 成について説明する。障害物36は、対向面60 、傾斜面62とを有する。

 本実施形態における対向面60は、放射口40 の中心軸100の延長線に直交し、放射口40に対 する平面である。本実施形態において、対 面60は、放射口40の形状と相似する。図2お び図4から明らかなように、放射口40の形状 対向面60の形状とは、円形である。また、対 向面60の中心軸は、放射口40の中心軸100に一 する。本実施形態においては、対向面60の直 径202は放射口40の内径200の90%である。また、 50と傾斜面62との接合部分64の外径は放射口4 0の内径に等しい。このため、障害物36は、放 射領域102の中に配置されることとなる。放射 領域102とは、放射口40から放射された消火液 通過するであろう領域を意味する。図5にお いては、本実施形態における放射領域102が二 点鎖線で示されている。放射口40の中心軸100 延長線を回転軸とし、放射口40の縁を通る 線を母線とする錐体により区切られる空間 、放射領域102に含まれると考えてよい。

 一方、図2~図5において示されている通り 本実施形態において、傾斜面62は、形状が 体状である障害物36の、外周面である。より 詳しく言えば、障害物36の形状は錐台状であ 。つまり、錐体の頂の部分を底面に平行な で切り取った後に残る部分の形状である。 ちろん、障害物36の形状は、本当の意味で 錐体状であってもよい。

 図6を参照しつつ、放射口40から放射され 消火液が霧74になる原理について説明する

 放射口40から放射された消火液の一部が 対向面60に衝突して反射する。これが、図6 おいて対向面60から反射した消火液72である 消火液の他の一部は、障害物36の周囲を通 する。これが、図6において障害物36の周囲 通過する消火液70である。対向面60から反射 た消火液72は障害物36の周囲を通過する消火 液70に衝突する。衝突によって、障害物36の 囲を通過する消火液70は霧74となって周囲に 散する。対向面60に衝突した消火液72も霧74 なって周囲に飛散する。

 放射口40から放射された消火液の一部は 障害物36の傾斜面62にも衝突し、反射する。 の傾斜面62から反射した消火液76も、障害物 36の周囲を通過する消火液70に衝突する。衝 によって、障害物36の周囲を通過する消火液 70は霧74となって周囲に飛散する。傾斜面62か ら反射した消火液76も霧74となって周囲に飛 する。

 なお、図4に示したように、支柱52の障害 36と対向する対向部分56が、障害物36に向か て尖った先細り状に形成されているので、 成した霧74は、支柱52の側面に沿って流れる ことになる。

 また、このような原理によって霧74を生 させることから、中心軸100の延長線に対す 対向面60の角度は必ずしも直交していなくと もよい。直交していなくとも、この角度は、 次に述べる要件を満たせばよい。その要件と は、霧74の生成に必要な圧力の消火液が放射 40から放射され、対向面60に衝突し、障害物 36の周囲へ反射するという現象が、対向面60 の次に述べる複数の点において生じるとい 要件である。そしてその複数の点は、中心 100の延長線に対して互いに対称な点である

 以上のようにして、本実施形態にかかる 火用噴霧ノズル10は、放射口40から放射され た消火液同士が衝突することにより、霧74を 生させる。このようにして発生した霧74は 炎によって加熱され、水蒸気になる。その 蒸気の体積は、元の霧74の体積に比べ大幅に 大きなものとなる。その水蒸気が空中を漂う ことにより、空気中の酸素濃度は相対的に低 下することとなる。酸素濃度が低下する結果 、酸欠状態が発生するので、そのなかで可燃 物が燃えることは困難になる。とりわけ、油 は燃えにくくなる。

 消火のためには、消火用噴霧ノズル10か 散布された霧74は、なるべく広範囲、かつ、 均一に広がることが望ましい。ところが、消 火用噴霧ノズル10の真下に霧を十分に散布す ことはこれまであまり容易ではなかった。 実施形態にかかる消火用噴霧ノズル10は、 の真下にも霧74を十分散布できる。図7およ 図8に基づいて、この点につき説明する。

 図7および図8は、放射口40の内径に対する 対向面60の直径の割合が散布角と消火用噴霧 ズル10の真下における散布量とに与える影 を示す図である。図7に示すのは、消火用噴 ノズル10に供給する消火液の圧力が0.4MPaの 合を示す。図8は、その圧力が1.0MPaの場合を す。これらの図は、本実施形態にかかる消 用噴霧ノズル10と同様の構造であって放射 40の内径と対向面60の直径とが互いに異なる 々な消火用噴霧ノズル10につき散布角と消 用噴霧ノズル10の真下における散布量とを測 定して得た図である。

 図7および図8に示した結果によれば、放 口40の内径に対する対向面60の直径の割合が 0.9」以下の場合、消火用噴霧ノズル10に供 する消火液の圧力を上げることで消火用噴 ノズル10の真下に散布される消火液の量は増 加すると考えられる。一方、その割合が「1 を超える場合、消火用噴霧ノズル10に供給す る消火液の圧力を上げても消火用噴霧ノズル 10の真下に散布される消火液の量はあまり増 しない。したがって、その割合を「0.9」以 とすることで、消火用噴霧ノズル10の真下 消火液を十分散布することが可能になると えられる。

 また、図7および図8は、消火用噴霧ノズ 10に供給する消火液の圧力が散布角にあまり 影響を与えないことを示すと考えられる。図 7および図8において、その圧力が異なってい も散布角に相違は見られないためである。 方、放射口40の内径に対する対向面60の直径 の割合が「0.9」から「1.0」までの範囲にある 閾値を超えるか否かは、散布角に影響を与え ると考えられる。図7および図8によれば、放 口40の内径に対する対向面60の直径の割合が 「0.9」以下の場合、散布角はπ/3ラジアン~π/2 ラジアンであり、この割合が「1.0」を超える 場合、散布角は2π/3ラジアン~5π/6ラジアンと るためである。

 したがって、上述したように、本実施形 にかかる消火用噴霧ノズル10において、対 面60の直径は放射口40の内径の90%なので、1.0M Paの消火液を供給すれば真下にも消火液を十 供給することが可能になる。

 今回開示された実施形態はすべての点で 示である。本発明の範囲は上述した実施形 に基づいて制限されるものではなく、本発 の趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更 してもよいのはもちろんである。

 例えば、傾斜面62に溝63を設けてもよい。 図9は、傾斜面62に溝63を設けたときの消火用 霧ノズルの正面図である。対向面60と傾斜 62との境界に丸み65を設けてもよい。図10は そのような丸みを設けたときの消火用噴霧 ズルの正面図である。

 また、放射口40の内径に対する対向面60の 直径の割合は「0.9」に限られない。

 また、本体30は、円形の放射口40に代え、 円形とは異なる形の放射口を有しても良い。 この場合、障害物36は、円形の対向面60に代 、その他の形の対向面を有しても良い。図11 は、本体30が三角形の放射口41を有し、障害 36が三角形の対向面61を有する場合の消火用 霧ノズルの形態を示す斜視図である。この 合、対向面61の中心軸と放射口41の中心軸と は必ずしも一致していなくとも良い。もちろ ん、それらが一致していてもよい。

 また、対向面の形状と放射口の形状とは 似していなくともよい。